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耐蝕性依托氧化膜或鈍化層的316L不銹鋼管容易遭受縫隙腐蝕

關鍵詞:316L不銹鋼管 來源:管理員 發布時間:2019-11-21

耐蝕性依托氧化膜或鈍化層的316L不銹鋼管容易遭受縫隙腐蝕

直到最近316L不銹鋼管縫隙腐蝕還是被簡單地以為是由于316L不銹鋼管縫隙與其四周金屬離子或氧濃度的差異所惹起的。因而,曾用濃差電池腐蝕這個名詞來描繪這類腐蝕形態。較近期的研討指出,固然在316L不銹鋼管縫隙腐蝕中的確存在金屬離子和氧的濃差,但這些并非主要緣由。

    為了闡明316L不銹鋼管縫隙腐蝕的機理,圖3-9中示出一段鉚接的金屬M(如鐵或鋼)板,浸在充空氣的海水中??偡错懓ń饘費的溶解和氧復原為氫氧根離子。 

    開端,這些反響平均地發作在包括縫隙內部在內的全部外表上。在金屬和溶液二者中電荷是守恒的。每當生成一個金屬離子,產生一個電子,隨即被氧復原反響用掉。同樣,對溶液中每一個金屬離子,相應地產生一個氫氧根離子。隔了一個短時間后,縫內的氧由于對流不暢而貧化了,因而在這局部區域內氧的復原就中止了。這件事的自身并不會惹起腐蝕行為的任何變化。由于316L不銹鋼管縫內面積和外部面積比起來通常很小,氧復原的總速度簡直不變。所以縫內和縫外的腐蝕率堅持相等。

    貧氧有重要的間接影響,暴露時間越長,影響越大。氧耗費完后,氧復原反響不再發作了,但是金屬M繼續溶解,如圖3-10所示。這樣就在溶液中產生了過多的正電荷(M+),這就需求氯離子遷移到縫內來,以堅持均衡,(氫氧根離子也從外部遷入,但它們的活動性不及氯離子,因此遷移慢得多)。結果就使縫內的金屬氯化物濃度增加。除了堿金屬(如鈉和鉀)外,金屬鹽類(包括氯化物和酸鹽)在水中水解標明,一種典型的金屬氯化物的水溶液合成為一種不溶的氫氧化物和游離酸。氯離子猖氫離子都會加速大多數金屬和合金的溶解速度,理由則還不分明。由于遷移和水解的結果,這兩種離子在縫隙中都存在,因而M的溶解速度增加,如圖3-10所標明。溶解增加,又使遷移增加,結果成為很快的加速或自動催化過程。曾觀測到浸沒在中性稀氯化鈉溶液中的縫隙內的液體,其所含氯化物為主體溶液中的3至10倍,且pH為2至3。當縫內腐蝕增加時,臨近外表的氧復原速度也增加,如圖3-10所示。這就使外部外表得到陰極維護。因而當316L不銹鋼管縫隙腐蝕停止時,腐蝕局限在屏蔽區域,其他外表則很少以至不遭到損壞。

    上述機理和察看到的縫隙腐蝕的特征是分歧的。這類腐蝕發作在許多介質中,不過通常是在含氯化物的介質中最嚴重。316L不銹鋼管縫隙腐蝕常常伴有一個很長的孕育期。有時分需求半年到一年或更長時間腐蝕才開端。但是一旦開端后,就不時地以增加的速度開展。

    凡耐蝕性依托氧化膜或鈍化層的金屬或合金,特別容易遭受縫隙腐蝕。這類膜被高濃度的氯化物或氫離子毀壞(見第9章),而使溶解速度顯著增加。曾報導過一個驚人例子,是有關一個染廠的盛熱鹽水的18-8不銹鋼槽。一根不銹鋼螺桿掉到不銹鋼槽底。經一短暫時間之后,帶紅銹的腐蝕在螺桿下面疾速開展。鋁也易受縫隙腐蝕,由于它的耐蝕性依托Al203膜。 

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